Вопросы по информатике

1. Информатика - предмет и задачи курса. Информационные технологии. Информационное общество. Информационные революции. Поколения компьютерных систем.

Информатика - наука (или область человеческой деятельности), изучающая информацию, способы ее получения, накопления, хранения, преобразования, передачи и использования.

Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса ее переработки.

Задачи информатики состоят в следующем:

 исследование информационных процессов любой природы;

 разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;

 решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.

Информационные технологии - сочетание процедур, реализующих функции сбора, получения, накопления, хранения, обработки, анализа и передачи информации в организационной структуре с использованием средств вычислительной техники.

Информационное общество - общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, в особенности высшей ее формы - знаний.

Признаки информационного общества:

• решена проблема информационного кризиса, т.е. противоречие между информационной лавиной и информационным голодом.

• обеспечен приоритет информации по сравнению с другими ресурсами.

• ИТ приобретают глобальную характеристику, охватывая все сферы человеческой деятельности

• формируется информационное единство всей человеческой цивилизации

• с помощью средств информатики реализован свободный доступ каждому человеку к информационным ресурсам всей организации

Информационные революции

1-я: произошла 30 тыс. лет назад, когда впервые человек стал рисовать рисунки на скалах и деревьях. Так впервые информация была переведена на носитель информации (стена скалы, дерево). Вслед за рисунками появились буквы – возникла письменность, с помощью которой человек стал передавать потомкам все знания.

2-я: произошла с появлением ЭВМ в середине XX века. Информация стала храниться в электронном виде, что существенно увеличило легкость хранения и её обработки.

3-я: происходит уже сегодня у нас на глазах. Это появление и развитие всемирной компьютерной сети Интернет. Она делает всю информацию, накопленную за всю историю развития человечества, доступной любому человеку из любой точки земного шара в считанные минуты, тем самым существенно ускоряя процесс развития человечества.

Поколения компьютерных систем

1. 1940 - 1955 электронные вакуумные лампы. Впервые применена идея использования двоичной арифметики (фон Нейман). Большие габариты, малое быстродействие, низкая надежность, перфокарты и бумажные перфоленты как устройства ввода-вывода. Программирование в машинных кодах. ENIAC (США), Mark I (Великобритания), МЭСМ (Киев)

2. 1955 - 1964 транзисторы (американские физики У. Браттейн, Бардин, У. Шокли). Впервые стали использоваться алгоритмические языки для программирования (Алгол, Фортран). Появление мониторов и первых операционных систем. NEC - 1101 (Япония), IBM - 709 (США), Минск, БЭСМ (СССР)

3. 1964 - 1977 полупроводниковые интегральные схемы (сотни – тысячи транзисторов в одном корпусе). Существенное улучшение всех технических характеристик, развитые системы программного обеспечения для числовых и текстовых приложений, возможность ограниченного диалога с программистом. Первые базы данных, возникает информационная технология поддержки принятия решений. IBM System 360 (США), ЭВМ ЕС и СМ (СЭВ).

4. 1977 - 1991 большие и сверхбольшие интегральные схемы - микропроцессоры (десятки тысяч- миллионы транзисторов в одном кристалле). Широкое применение запоминающих устройств, возможность запуск ЭВМ с помощью системы самозагрузки из ПЗУ, мощные ОС. Появились компьютерные сети. IBM PC AT/XT (США), Macintosh (Apple, США), ДВК “Искра” (СССР), MSX Yamaha (Япония)

5. 1991 - 1995 сверхсложные микропроцессоры с параллельно-векторной структурой.

6. с 1995 сеть большого числа (десятки тысяч) микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.

2. Понятие информации. Свойства информации. Единицы измерения информации. Синтаксическая мера информации. Семантическая мера информации. Прагматическая мера информации. Формула Шеннона.

Информация (лат. informatio  - осведомление, разъяснение, изложение, лат. informare - придавать форму)  - сведения (сообщения) независимо от формы их представления.

Виды информации

• текстовая;

• числовая;

• графическая;

• звуковая;

• световая;

• электромагнитная (информация электромагнитных волн).

Свойства информации

• объективность - независимость от методов фиксации, чьего-либо мнения, суждения.

• достоверность - соответствие реальному положению дел

• полнота - достаточность для понимания и принятия решений

• точность - близость к реальному состоянию объекта, процесса или явления

• актуальность - важность для настоящего времени

• полезность (ценность) - оценивается применительно к нуждам конкретных потребителей по тем задачам, которые можно решить с ее помощью

Единицы измерения информации

Бит - базовая единица измерения количества информации, равная количеству информации, содержащемуся в опыте, имеющем два равновероятных исхода. Это тождественно количеству информации в ответе на вопрос, допускающий ответы «да» либо «нет» и никакого другого (то есть такое количество информации, которое позволяет однозначно ответить на поставленный вопрос).

1 байт = 8 бит, 1 килобайт = 1024 байт, 1 мегабайт = 1024 килобайт, гига-, тера-, пета-, экса-, зетта- и т.д.

Синтаксическая (техническая) мера информации

Эта мера количества информации оперирует с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту. На синтаксическом уровне учитываются тип носителя и способ представления информации, скорость передачи и обработки, размеры кодов представления информации.

Семантическая (тезаурусная) мера информации

Используется для измерения смыслового содержания информации. Тезаурус - это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система. Максимальное количество семантической информации потребитель приобретает при согласовании ее смыслового содержания со своим тезаурусом, когда поступающая информация понятна пользователю и несет ему ранее не известные (отсутствующие в его тезаурусе) сведения.

Прагматическая мера информации

Эта мера определяет полезность информации (ценность) для достижения пользователем поставленной цепи. Эта мера также, как и семантическая, является величиной относительной, обусловленной особенностями использования этой информации в той или иной системе.

Формула Шеннона (1948)

где I - количество информации, N - количество возможных событий, р_i - вероятность i-го события.

3. Информационные системы. Структура информационной системы. Классификация информационных систем.

Информационная система - совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.

Структура информационной системы

1. Техническое обеспечение - комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы (компьютеры любых моделей; устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации; устройства передачи данных и линий связи…)

2. Математическое и програмное обеспечение - совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств. (средства моделирования процессов управления; типовые задачи управления; методы математического программирования,…)

3. Информационное обеспечение - совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.

4. Организационное обеспечение - совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.

5. Правовое обеспечение - совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.

Классификация информационных систем

• По сфере применения: экономические, медицинские, производственные, учебные, военные, географические и т.д.

• По территориальному признаку: района, города, области и т.д.

• По организации процессов: справочные, поисковые и т.д.

4. Основные особенности современных программных средств; что такое событийная ориентированность, объектная ориентированность программы, унифицированный интерфейс пользователя; окна ОС, приложений, документов, папок; что такое приложение; для чего нужна операционная система (ОС)?

Событийно-ориентированное программирование - это способ построения компьютерной программы, при котором в коде (как правило, в головной функции программы) явным образом выделяется главный цикл приложения, тело которого состоит из двух частей: выборки события и обработки события. Таким образом, программа представляет собой бесконечный цикл, отслеживающий состояние системы и запускающий при необходимости подпрограммы, ответственные за обработку конкретного события.

Сфера применения:

1. при построении пользовательских интерфейсов (в том числе ГПИ);

2. при создании серверных приложений в случае, если по тем или иным причинам нежелательно порождение обслуживающих процессов;

3. при программировании игр, в которых осуществляется управление множеством объектов.

Объектно-ориентированное программирование возникло в результате развития идеологии процедурного программирования, где данные и подпрограммы (процедуры, функции) их обработки формально не связаны. Основными концепциями ООП являются понятия объектов и классов.

Объект — некоторая сущность в виртуальном пространстве, обладающая определённым состоянием и поведением, имеет заданные значения свойств (атрибутов) и операций над ними (методов). Как правило, при рассмотрении объектов выделяется то, что объекты принадлежат одному или нескольким классам, которые в свою очередь определяют поведение (являются моделью) объекта.

Унифицированный интерфейс пользователя - совокупность программных средств, обеспечивающая взаимодействие пользователя и операционной системы.

Оконный интерфейс - способ организации полноэкранного интерфейса программы, в котором каждая интегральная часть располагается в окне — собственном суб-экранном пространстве, находящемся в произвольном месте «над» основным экраном.

Приложение - программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем.

Функции ОС

• обеспечение пользовательского интерфейса

• загрузка программ в оперативную память и их выполнение

• управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти)

• стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода)

• управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе

• сетевые операции, поддержка стека сетевых протоколов

5. ОС Windows, ее возможности и достоинства, основные настройки системы: установка свойств рабочего стола, экрана, панели задач, корзины, выбор языка и стандартов, свойств клавиатуры,

создание ярлыков.

Операционная система – совокупность программных средств, обеспечивающих управление аппаратной частью и ресурсами компьютера, запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и другими программами, а также взаимодействие пользователя с компьютером.

Основные функции операционных систем

• Загрузка пользовательских программ в оперативную память и их исполнение.

• Управление памятью. В простейшем случае это указание единственной загруженной программе адреса, на котором кончается память, доступная для использования, и начинается память, занятая системой. В многопроцессных системах это сложная задача управления системными ресурсами.

• Работа с устройствами долговременной памяти, такими как магнитные диски, ленты, оптические диски, флэш-память и т. д. Как правило, ОС управляет свободным пространством на этих носителях и структурирует пользовательские данные в виде файловых систем.

• Стандартизованный доступ к различным периферийным устройствам, таким как терминалы, модемы, печатающие устройства или двигатели, поворачивающие рулевые плоскости истребителя.

• Предоставлять пользовательский интерфейс.

ОС предоставляет также следующие возможности:

• параллельное (или псевдопараллельное, если машина имеет только один процессор) исполнение нескольких задач;

• организацию взаимодействия задач друг с другом;

• организацию межмашинного взаимодействия и разделения ресурсов;

• защиту системных ресурсов, данных и программ пользователя, исполняющихся процессов и самой себя от ошибочных и зловредных действий пользователей и их программ.

• аутентификацию (проверку того, что пользователь является тем, за кого он себя выдает), авторизацию (проверка, что тот, за кого себя выдает пользователь, имеет право выполнять ту или иную операцию) и другие средства обеспечения безопасности.

После загрузки Windows на экране - рабочий стол Windows. Рабочий стол - это графическая среда, на которой отображаются объекты (значки, ярлыки) и элементы управления (панель задач).

Значок является графическим представлением объекта. То, что мы делаем со значком, мы делаем с объектом, например, удаление значка приводит к удалению объекта. Ярлык является указателем на объект и удаление ярлыка, например, приводит к удалению указателя, но не объекта. Создать ярлык можно перетаскиванием объекта из одного окна в другое правой кнопкой мыши и выбором из меню пункта «Создать ярлык».

Значок «Мой компьютер». Если вы дважды щелкнете на нем, появится окно со значками дисков, принтеров и панели управления вашего компьютера.

Значок «Сетевое окружение». Дважды щелкните на нем - раскроется окно сети, в состав которой входит ваш компьютер.

Значок «Корзина». Двойной щелчок этого значка раскроет папку «Корзина», в которой находятся последние из уничтоженных файлов.

В нижней части экрана находятся кнопка «Пуск» и панель задач (рис. 2.1.).

Нажатие на кнопку «Пуск» открывает меню, различные пункты которого позволяют: запускать приложения; открывать документы, с которыми недавно работали; настраивать систему; осуществлять поиск файлов и папок; выходить из Windows.

Приложения - это программы, которые поставляются с операционной системой или приобретаются дополнительно. Например, Micrisoft Word (текстовый редактор) или Microsoft Excel (электронные таблицы). Запустить приложение можно с помощью кнопки «Пуск» - «Программы», также можно открыть готовый документ, тогда запустится приложение, в котором он создан. В меню «Пуск» знаком ► отмечены подменю. Нужно подвести указатель мыши к строке с ► и подменю автоматически откроется. Чтобы выбрать из него команду, нужно ее отметить и щелкнуть мышью. Для любого запущенного приложения открывается окно и появляется собственная кнопка на панели задач. Одновременно можно запускать несколько приложений, для каждого открывается собственное окно приложения. Приложение, с которым вы работаете в данный момент и окно которого расположено поверх остальных, называется активным. Для активизации приложения необходимо щелкнуть соответствующую ему кнопку на панели задач или щелкнуть мышью в любом месте внутри окна

Использование правой кнопки мыши

Нажатие один раз на правую кнопку мыши открывает контекстно-зависимое меню, т. е. меню, зависящее от места, из которого его вызывают. Нажатие правой кнопкой мыши на поверхности рабочего стола или на ярлыке, находящемся на рабочем столе, открывает разные меню.

Если щелкнуть правой кнопкой мыши на поверхности рабочего стола, откроется меню, выбирая различные пункты которого, можно расставить ярлыки на столе в одном из предложенных порядков (по имени, типу, размеру, дате), поместить на стол новую папку, текстовый документ. Если выбрать пункт меню «Свойства», то можно изменить настройку рабочего стола и экрана. При этом на экране появится диалоговое окно, содержащее 4 вкладки: «Фон», «Заставка», «Оформление», «Параметры»

Можно изменить фон экрана, заставку. Используя вкладку «Оформление», можно изменить цвета всех элементов окон и самого стола. Последняя вкладка отвечает за экранные установки. Здесь можно изменить количество цветов, размер экрана в числе пикселей, выбрать размер экранных шрифтов (мелкий или крупный).

Клавиатура используется для ввода в ПК команд и данных. Практически во всех IBM –совместимых компьютерах используется 101-клавишная клавиатура

6. `ОС Windows: рабочий стол, панель задач, их назначение, свойства и методы. Назначение кнопки Пуск. Запуск программ. Ярлыки и главное системное меню. Как создать ярлык программы на рабочем столе и в главном системном меню?

Операционная система – совокупность программных средств, обеспечивающих управление аппаратной частью и ресурсами компьютера, запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и другими программами, а также взаимодействие пользователя с компьютером.

После загрузки Windows на экране - рабочий стол Windows. Рабочий стол - это графическая среда, на которой отображаются объекты (значки, ярлыки) и элементы управления (панель задач).

Значок является графическим представлением объекта. То, что мы делаем со значком, мы делаем с объектом, например, удаление значка приводит к удалению объекта. Ярлык является указателем на объект и удаление ярлыка, например, приводит к удалению указателя, но не объекта. Создать ярлык можно перетаскиванием объекта из одного окна в другое правой кнопкой мыши и выбором из меню пункта «Создать ярлык».

Значок «Мой компьютер». Если вы дважды щелкнете на нем, появится окно со значками дисков, принтеров и панели управления вашего компьютера.

Значок «Сетевое окружение». Дважды щелкните на нем - раскроется окно сети, в состав которой входит ваш компьютер.

Значок «Корзина». Двойной щелчок этого значка раскроет папку «Корзина», в которой находятся последние из уничтоженных файлов.

В нижней части экрана находятся кнопка «Пуск» и панель задач (рис. 2.1.).

Нажатие на кнопку «Пуск» открывает меню, различные пункты которого позволяют: запускать приложения; открывать документы, с которыми недавно работали; настраивать систему; осуществлять поиск файлов и папок; выходить из Windows.

Приложения - это программы, которые поставляются с операционной системой или приобретаются дополнительно. Например, Micrisoft Word (текстовый редактор) или Microsoft Excel (электронные таблицы). Запустить приложение можно с помощью кнопки «Пуск» - «Программы», также можно открыть готовый документ, тогда запустится приложение, в котором он создан. В меню «Пуск» знаком ► отмечены подменю. Нужно подвести указатель мыши к строке с ► и подменю автоматически откроется. Чтобы выбрать из него команду, нужно ее отметить и щелкнуть мышью. Для любого запущенного приложения открывается окно и появляется собственная кнопка на панели задач. Одновременно можно запускать несколько приложений, для каждого открывается собственное окно приложения. Приложение, с которым вы работаете в данный момент и окно которого расположено поверх остальных, называется активным. Для активизации приложения необходимо щелкнуть соответствующую ему кнопку на панели задач или щелкнуть мышью в любом месте внутри окна